РЕАКЦИИ 1,1-ЭТЕНДИТИОЛАТОВ С АКТИВИРОВАННЫМИ АЦЕТИЛЕНАМИ тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ



ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

КОМАРОВА Елена Николаевна

. УДК 547.738 : 547.299

РЕАКЦИИ 1,1-ЭТЕНДИТИОЛАТОВ С АКТИВИРОВАННЫМИ АЦЕТИЛЕНАМИ

Специальность 02.00.03 — органическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

МОСКВА 1989

Работа выполнена на кафедре органической химии Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор химических наук, профессор В. Н. Дрозд.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, старший научный сотрудник А. В. Анисимов и кандидат химических наук, старший научный сотрудник В. И. Сорокин.

Ведущая организация — институт элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова Академии наук СССР.

Защита диссертации состоится «сл^г^**^. . 1989 г. в час. на заседании специализированного сове-

та К-120.35.04 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева по адресу: 127550, Москва И-550, ул. Тимирязевская, 49.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат химичесг доцент

3. П. Аполлонова

. ОЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность .теш обусловлена:необходимостью расширения " ' сферы реакшй! о участием "легко-досту1шых -1,1-эт'ендитлолатов,' ., ■которые находят все", большее применение как удобные •реакционно-способные синтоны, "позволяющие получать- разнообразные оргашгчос~ ■ кие.соедине;шя,;в том числе и:гетероциклического ряда. В литера-" " -туре имеется лишь ограниченное число работ, посвященных реакциям■■ 1,1-этендитиолатов как бис-нуклеофилов-:с соедшшшшкЩ, .содержашшй! кратные связи.-Изучение реакций с'ацетиленами,до.настоящего - -времени не проводилось.

На кафедре органической ..химии ТОХА в течение ряда лог,..- • . изучается поведение дитиокарбоновых: кислот и-их произЕодных в ■■■"■ < реакциях с непредельными - соединениями,, активированными электрог • ноакцепторными заместителями.. Реакции. 1,1-этендитиолатов с- ,...- -непредельными- соединениями могут : служить'НаДКХНЦМИ методами ПО-" лучения, ряда 1,3-дитиагетероци1?.1шческкх :систо11. 11рактичоски1Г" интерес к этим сероорганическим-соединениям связан с бгсокоК . ■ . бислогической-активиостью, которую'проявляют шюгие ИЗ НИХ, И' ••• ■возможностью 1нс. исп0ЛТз30ван11Я в качестве пестшадов, . а также ■ как лекарсиенних-препаратов. " '

. Цель работы. -Установление общих закономерностей взаттадей- -

■ ствия I,1-этендитиолатов' с различным.активированными ацетилена- •

■ ми, а'также 2,2-дигалогвнвинильными производными. Синтез на ■ - -.основа этих реакций ранее не описанных производных Г,3-дктиола-'на, 1,3-дитиола.и 1,3-дитиетана,'поиск областей практического .■использованш.получошшх"соедршений."'■. .' . ,.

?абота-выполнена в соответствии-с .планом, научно-асслодова- ... тельских работ Московской сельскохозяйственной -академии им. : ..-..•-■

К. А /Ггтчгарстяппя. ттп ■.тт.д "Рпгцпбпт;?.^ ..тпоряТиурГС^,. ОСНОД. ■ НРТО-

иси.1 ' : г/чгглп

В.Д;--1г. и'! .и^а

мт.

дов"анализа:И синтеза веществ, имеющих сельскохозяйственное.и биологическое значение"-(номер государственной регистрации 0108550), а- также в соответствии с Координационным-планом АН " Ьссрна 1986-1990 гг. по направлению- 2.II, рдздел 2ДІ.4.І. - . ;

'-"Научтя новизна и практическая ценность работы. В ходе "исследоваїшй показано, что I,1-этевдитиолаты првсоедишются-к -.■■■. дважды активированным ацетиленам (эфирам-адетилендикарбоновой кислоты):по схеме двойного нуклеовального присоединения, давая. : 4,5-дцзамёщёгашо 2-алкшшден-І,3-датіолаші.' В то же время в реакциях 1,1-этендатиолатов о моноактивированными ацетиленами■ (эфирами пропиоловой. кислоты)^получаются- исключительно ацикли-'ческие'продукты - эфиры 4;6-дитиа-5-ілетилеішонадиен-2,7-диовой кислоти.-. :'• 1 , ■ . ,

• Обнаружено; что. 1,1-этетштиолаты взаимодействуют с активи- -рованныш галогенацетиленами необычно, с образованием ,4-замещен-ша2-алкшшден-1,3-дитиолов вместо ожидаемых, несимметричных '2,4-*циаліаш5Ден-І,3-діш!атанов. С другой стороны, синтетические ' эквиваленты таких' галогенацётиленов - 2,2-дихлорвинилъные., ■ 'производные'"-; реагируют с образовашюм как 1,3-дитиолов, так и изомарішх 1,3-дитиетанов в.зависимости от строения исходных реагентов и условий реакции. - - '> . ■ ■.;. Полученные результаты расширяют общие представления о химии 1,1-этшщитиолатов, о реаіаиіяхнуклеофильного присоединения. и ! замещения:по кратной связи и имеют принципиальное теоретическое значение.Проведенные исследования имеют значение и в практича-оком штне,-поскольку включают разработку, новых методов синтеза -1,3-ДЧТиолаиои, Г,3-д»тиолов-и ранее не описанныхлеспмметрнч-ных 1,3-дзетамоь,_ .'•.■■■. - л

З результате испытаний на биологическую активность;'проведенных во.БШСКСЗР, установлено, что,некоторые синтезированные: нами соединения обладает фунгицвдной-активностью.. • •• : г ■ j .,

Апробация работы и публикация 'Результатов-исследования.' Отдельные положения работу доложены на* научных конференциях • в ТСХА (Москва -1934 г." и 1937 г. j, на совещании ■ "Синтез copo- , • содоржищіх биологически активных веществ и их использованию в < .медицине и вотерипарип" (Дусапбо 1988 г.), uia Всесоюзном .совеца-■ ніш по хпмни її притлененл» оргашгаоскіхх сосдпнеіий серы (Казань. 1987 г.), на-ХУЛ Всесоюзной конференции "Синтез л реакционная способность органичоских^соединений соры" (Тбилиси 1989 г.). Основное содертанде-работы изложено в 8 опубликованных работах; получено положительное решениена-авторское свидетельство. > ■• ч Объем гг структура работы. ; Диссертационная работа изложена на 187 страницах,'-содержи 9 рисунков, 7 таблиц и построена - ; традиционно. Во введении отражены" актуальность и цель работы,•а таете • эе связь с / направлением * научных исследований, ■-- проводгалпе -:на кафедре органической.хшші ТСХА; Первая глава , посвящена - ч . обзору литературы о методах синтеза 1,1-отендитполатов и пх. - • хтаиіческіос. свойствах..Во второй главе обсуэдешг.результаты -Л :, собственных исследований. Методики проведения эксперимента-, и-характеристики -полученных соединений, лриводекы. в" ^третьей главе.: Завершается рукопись выводами- и списком литоратурн, состо.тгда из 201 ссылки. -

ОСНОВНОЕ СОДЕГлАІСІЕ РАБОТУ '

■ • I. Взаатадействие І;І-зтекдитпо.катоіу с ацетглэдами.пктулп*-. . .; - рованткми - двумя плектротоакцопторшагл ;ззмоститолт7Ш: синтез 2-алкнлпден-1.З-рптпояп поп ІД-Зтецдіітиолатн шгно рассЬатгетать как соли длак/онэз

соответствующие'дитиокарбоновых кислот. Электронное строение I, 1-этеццитиолат-диашюноп шш• представить мезомерией следую-.: цих резонансних формул и,рассматривать их-как.трдцонтатше . , дианионы: * - ч. •

- ' л ■ - '■■'■' -■ ' л— 1 - - -...-<

■ ННПС=Со- • -— ШГС-С^ —-»—КН'С-СГ _

м' ( I ) : ( Ц ) ей'.)

Однако' в случае достаточно электроноакцепторных заместителей.

.. Н ' и"1следует озддать, что вклад канонических : ' . структур ( || ) и ( И - ) в общую резонансную формулу относителъ-

ІЮ - невелик. - . .......■ • , - '

В литературе .известии примори взаимодействия ацетиленов; активированных'двумя олоктроноашхепторнымп.; заместителями;: с . бис-нуклео<І.илаші:. о бич но нуклеофллъная" атака обоих нуклеЪфиль-них центров направляется на один и тот же углеродный атом троіі-ноіі связи с -образованном соответствующее- 1,3-дигетероатомних циклических систем.. Б случае 1,1-этендитиолатов мохно было оул- , дать, что, бис-нуклеоіїильное присоединение будет происходить * • ..по разным углеродным.атомам тройной связи с образоьшшем пяти-.ЧЛ01ИШХ 2-алкилиден-1,3-дитиолановых структур,' менее.напряжен- -1шх-по-сравнению с изомерными І.З-дішіотановнмн. > - г:

*V. ' Действительно,- 1,1-отендцтіюлатц. (-,1 а-в л) легко реагируют - с oJ.iipai.ui ацетшіоццикарОоновоіі кислоти, . давая в качестве продуктов реакции 2-алішли.пон-І,3-днтиоланц (2-4). Реакцию проводили^-п. спирао* при.комнатной темпоратуре в присутствии.двумолярного • количества уксусной; кислоти;" виходи образуа^ихоя>крисха»шчв-^"л ,скіи йдкуктов сйставляят около 8С0. * '

СО_Е

- ' л л 2 Ао011 / V

•Н(Н0)С=0(В.-)£ . + Н'0^СС53СС02К'—:-— Е(1ГС)С=С' ] *

^ • ' ' ' 3 со^Т -

В = С1І (а ), * - И = СІТ, Е1 = Ке (2),

й = со2еъ ( б.)іг- : .-.н-і ,со2еі» п1 = і:ь(з),'

й = со:ш2 ( в). ' - ' и = со:ш2, и1 = ъь (4 ).

Транс-располояение алкокснлышх: групп в положениях 4 и 5 ; '

• предполагалось, на, основании_дашак ГС.Г^-и.однозначно доказано *

. методом, ре нтге неструктурного анализа, • проведенного для 2-дицпаію .метіиен-транс-4,5-да.5Єтоксикарбошіл-І,3-днтполяна .(2)

При иовользоваїшп --І,І-зтендитиолатол; именшх лиаь ? олаї. ' •■■ олектропоакпепторный - заместитель, и - потону :квиеоі стабільних,, и ■-■•■•., -реакциях. с дішотііловш ' офиром ацетилещщкарбоиозой кислоти • • ~ (Д'.ШО ілі-' обнаружили, .что' в аналогичных условиях реакция проте- \ кала неоднозначно, приводя' к смеси ;продуктов.::; При взапмодеііст-

• вшх • 2-бензовл-1,1-дамврхаптоэтилена:о • ДШД 'о• ¿отаїюле в присутствия ацетата-натрия,.'наряду, с образованием ожидаемых тіпне-.я цис-кзомеров" 2-60Н30ЦЛМЄТИЛЄП-4,5-ДІ2,".ЄТ0КСИКарб0ШЦІ-1,3-дитпо- • лана (5) "в'соотношении 36:4 с общим;выходом 22^, вдеиякрщаро-,-вано небольшое количеством ;2,3,4,5-твтраглтоксш;ар^нилти6фо~, ■

'на (6) и. грудко растворимая смесь двух:геометрических изомеров 3,5-бис(бензоилметилен)-І;2,4~трішюлана (7).ч-. ■ • " ■■•

т.: Анализ-реажда>шой;алеси проводился с шмоцью -шсокоэДОок-ч тивной яидкостной хроматографии (ВЗЗХ). • '*

і*

Все ронтгеноструктурные исследования выполнены Д.С.Щитом и ; Ю.Т.Стручковим ТІПЙ0С АН СССР им. Л.Н.Несмеянова),- которіїм автор выражает-глубокую благодарность. - . ,

Б . СО^е

2 АсСШ- - /

рьсоснйОСБН)^ + тогсс=^ссо^е —---рьсоет^с^. '

' . Б СО^в

."■п.::цио-,транс- (5 );. Ь

МоО-,С ^ /СО^Аэ

2

ЫаО.,С-\ у-Г-СОоМв ■ «\ Г " . . :

2 ; * + рьсосн=сГ с^снсори •

, 0 - В-Б^ , ,

■ " .(¿) • ; ' - (7) '

-Взаимодействие; дикалиевой соли- 2-1штро-1Д-димеркаптоэти-' лена (1г) с даАД; в метаноле в присутствии двух оквивалентов' уксусной кислоты протекает .'более.однозначно:.' в реакционной >■:■ смеси методом ВЭЮС обнаружены лишь следы тиофсна (6),1а смесь о транс- и дао-изомеров 1,3-дитиолана (8) образуется с общим выхо дом 57$.в соотношении.79:21. * "

,С02М9

'-"-_■>' • ■ 2 Асоа,

02ысн=с(3 )2- + МоО^СС^ССО^Ма-— О^СНгО^ 1

• • " . \ . * ' " Э С02Ив- у

(1"г). . '

■ -шс-,транс- (8) . ,

. Для идентификации 1,3-Дитиолшюв (5) и* (8)/ образующихся-в реаквдях'1,1-эте11дитиолатов с Д.1АД, мы осуществили их встреч-пне синтезы. ; ' - .

, : При взаимодействии 2,2-дихлорвиншшетонов с *диметиловым.'\ , эфиром ■ мазо-1,2-д1о.,оркаптоянтарнои кислоты при. 0°С11 в метаноле в-присутствии метнлата- натрия стереоселоктивно образуются цис-изомзри I,З-дптиолансш (5), -(9, ,.н' ,^;лАс ). В случае"-соедйне->шш;(8).. соотнолоние щю- и транс-изомеров .равно "92:8, • а' I ¿3-: . дшчюлан (9) получается исключительно в индо шю-изомера.. ■

ЕСН=СС12 +

?

' СО^Ма на——Н > ■ МаОН

° сс

ШС- (5,8,9)

Н8——Н СО^Че

СО^Ма

МаСМ

№1;

транс- (5,0,9)

И = РЬСО, ио2, Ас .

, Взаимодействие 2-шітро-І,І-дихлоротилещ о дііметіїловш . ' -.эфиром г.езо-1,2-димеркаптоянтарной кислоти в.мотанолв; в присутствии двух - эквивалентов триэтклачина также. протекает-достаточно стереоселоктивно с .преимущественным (87^) преобладанием цис- :■. изомера 1,3-дитиолана (8). • '

В равновесных•условиях в.растворо ацетонптрила в присутствии триэтиламина во всох случаях соотношение цис/транс ■ стпно- • вится равным 1:4 (ВЭаХ). ' . . - .

.. - : Наіідонная нами-реакция может бить-использована для получения 1,3-дитколанов на основе других типов .гемлналыпсс дитполов; "например,, ІД-щіклогоксаіщптиол такко' легко ; реагирует. с -.¡ГЛАД -:в мвтенолыгом растворе7 в;присутствии ацетата натрия с'образовавшем соединения (Ю): ' , .*'

2 АсОЛа

Транс-распологг.е1п10 метокоикарбонилыш: групп относительно плоскости 1,3-датиоланового кольца предполагается на основании ранее .рассмотренных аналогий. ■■■ у- : ' -

2. Присоединение 1.1-отендитиолатов к монозамещанныму ацетиленам о плектроноакцепторншл заместителем •' ,

Логическим развитием работ предыдущей.глаш было изучение реагацш I,1-этоцдитиолатов с.ацетиленами, содержащими" лишь один □лектроноакцепторшй заместитель. Известно, что взаимодействие--, подооных ацетилапоп с йис-нуклеофидаш, например димеркаптана-Ш1 шз(сн2)изн ( п 2), протекает в соответствии с ожидаемой поляризацией.тройной связи как двойное присоединение по-Михаэлю с атакой обоих ну кле&|илышх центров -по ^!-углеродному атому тройной связи/ : ' '

+ HCnC-C02R-— , I • у-CH2C02R.

Можно было ожидать, что реакция 1,1-йтеццитиолатов с ацоииштмн .этого, типа< . будет приводить- к. замещенным 1,3-дитие-таиам^, Однако оказалось, что реакция приводит к образованию: .у .только'ациклических-соединений.--;эфиров 4,6-дитиа-5-{.1егилешю-У иаднен-2,7-диово11 кислоты:(II-I5). Взаимодействие легко npoTe-v.:

кает.в..öyjepiua растворах низших-спиртов; при кипячении'в -зочошш 20-30"пни. • • • ■ ■■ > .

-' ■• . ' > і 2 AcOH \ C02R

H(NC)C=C(S")2 + 2 НС=СС02Н'-—'R(NC)C=C4 "

( "IG-B ) SN=/C02r1

- • ( И-І5 ) '

*E = c:i, R1 = і-Рг (XI) ¡ E = C0iíH2, R1 = ¿a (12)5 R = СО:Ш?_, R1-= Et (X3)¡ R:=;'C0:m2¿ R1 ■ ■=» i-Pr (14); R = C02st, R1= Efe (15)«

*•-•.••• • ІЛозоморпгиг-формула диашюна'-оллой 1,1-этендатиолатов г. ' : ( ■I .) -. • .-( II *.) позволяет рассматривать в качество продпо- , лагаемнх структур образовавшихся адцуктов как формули (ЇІ-І5) -(двойное s»< -присоединение),' так:и..альтертативныо с, s -структуры; 'Однако; эквивалентность, обоих карбалкокси- . винилышх групп'в адлукте (II) - (спектр ЕЛР) однозначно доказы-1 .' вает"приведенную структуру.- " ' • '

- -Г Реакцій протекает-достаточно.стереоселективно: ^содержание -( Z ,2 )-изомеров-в'реакционных смесях. составляет не менее • 85$ "(по данным ШР) и,: как правило, посла'однократной кристаллизации зти изоморы выделяются в чистом "ваде. , ' - -

• Слодует отметить,, что .при добавлении -солей-I, 1-'этендптио-, лагов к подкисленным - спиртовым растворам - омаров ■ пропиоловой кислоты дожа•при'мольном соотношении, офир/соль-отондитиолата, . ■равном 1:1, образуются'.только апдукты (ІІ-І5);,-внутримолеку-' ¡ -лярного присоединения,второй мерк'аптогрупіш по двойной СВЯЗИ' первоначально образовавшегося моноадцукта нами но наблюдалось. Дгл связывания основания) образущегося-в процессе реакции,-., --нош использовать различные• кислые: агенты, в -тем • число. и . •■ •• ; кислоты Льюиса. • • - - , *'

При изменении порядка прибавления реагентов: к раствору : соли І,І-0теіццітиолата последовательно добавляют кислоту.:и

10 - ; раствор о^ира прошю.юБой кислоти-vnpa соотношении• яошюиен-гов 1:2:1; ■ продуктом реакции - являются ■ соли4 •>:- вС: ^еркаптоди- -,

вйншюуль&идов (16, 17): - ;- > „

оісн.снсо^а ;áe¿

■ ¿ 2 АсОН >S-U+' - :

da,в) ,t *

, , . - г U=Naf' R=CN, R =Me (16);

sM= NH^,* Е=С0ЙІІ2, R1=E6 (17). \

Реакция,протекает, строгостереоопвцкд&чно какгтранс-при-соединение. ыеркаптогру шш, по гроііной связи,.-, приводя к образо- >-. -Л

- - - о - ~ -. - -- .. -.,. ■. . „ - - .- - ■ ---. ■ .. _ -

■ ваншо только X -Z )-алкокслкарбонилвинилыд£с изомеровсоедане-"^.

'* " >. <

mtU (16, 17) (по дашшм ПМР).' - ^ - ' Ч , - * .

Мы*исследовали ВОЗМОЖНОСТИ-ДРУГИХ ПОДХОДОВ.« синтезу:. Л

: соединеішії типа; (II-15) ¡и изучили взаимодействие I,1-этендитио-латаДІа) о• метиловым.эфиром-хлоракриловойкислоты. ,■ Однако оказалось , ■ что реакция останавливается на стадии моно--• замещения с ,обрааовшшом -соли-:Ч16) :,даже при -длительном киляче- .v

шш'в метиловом спирте в_ присутствии избытка э$ира. .. "'і . Нами • было і показано, - что: синтез 4-замеценных 2-алкилидеи- О/. ■ : 1,3-датиоланов-мошю осуаествить-по другому .пухл:- например,- = ■-• при.: взаимодействии 1,1-зтеіщитиолага (1а) с U -хлоракрило- ■ нитрилом или-'Ст;. ^ % j3 .-дихлорпропионитрилом о хорошим вше о— ' *

дом,образуется 1,3-дитиолан (18); . * - 4 <

.. „> * , * К ' ^ Í ;

сн2_ссі(сн)" .- • s. -'

>:(ііс)2с-с(а~)2 + или —--- (но)2с»о^ Д , „„ • •

V* ' .' снгсі~снсі(сЮ , s cíf ;

II - ^

. 3« Реаквдш-ІЛ-зтешшгиолатов о гапогоипцотиленами. . . * -л "- содержащий! такло ■• эдвктроноакцепторный■ за^еститать.■ - л.

- ! Нооїг-кданноо образование■ "пятітчлеіпіцх • 2-алкилиден- .

' і'.З-ДИТИОЛОВ { *"•.".;» і , " 4 -

- .Из литературы 'известно, • что при-взаимодействии ■■•." ^¿-бром-ацетиленовше котонов с,!1,2-диморкаптоэтаном образуются 2-ацпл- ••; ■ котилен-Г^З-дитиоланы, - а с о-^оіаілс-іаитиолом -.г-ацилкетклен-^З-бензодитиолы-в -результате:двойной.нуклоофилъной атшш.по ;. . -Ji "-атому.углерода,-.через,образование■ промежуточных винпл-суль^идов. - ; , , .

На*примере^взаимодействия соли'ХД-этевдитполата (1а). о • метиловым'п:этиловым" аїирагдл хлорацетиленфосфоновой-.кислоты в • соответствуюадх спиртах в 'присутствии эквимолярного• количества". . уксусной кислоты, нами неожиданно было, найцено, . что атака второго нуклеофильного центра направляется -не, на:.¿в а на * -углеродный атом с . образованием "вместо ; ожидаемых четырехчленных 1,3-дитиетанов изомерных?плтичлзнных 1,3-дитиолов (19, 20):. •

АсОН , >

<lfC)2C=C(S~^ ' + CIC==CP(O)(or)2-— (НС)2С=С^ ||

(Ха) ! S «eWi

■ - . ' " * • (19,20)

Е = Ме (19)» Et.(20). В спектре ШР соединения (19) в CDClj • наблюдается дублет при 3.88 м.д,. с константой ; ,.,4/v. (Р-Н) • П:б;іи,-г.сооїпотстпуююй. двум метоксигруппам,, и";дублет при 7,73м.д», (Р-Н) II І'д, . который мы. дцентсфицировали как сигнал' протона. 1,3-дитиольного -кольца. Образовать пяти- , а не:изомерного-четырехчлен-ного цикла, однозначно следует из .анализа- спектров Л>іР С • . •соодпнеикя- (19),..'Konciarapywiwro. наличке¡ в-молекуло- структурно-.

' ' - ~ * 12 » л •

го фрагмента ' -сн=с-Р(о)'(ов)2 , а на ^р=снр(0)(0й)2 .

Так"," дублет: атома углорода '(в спектра с развязкой от протонов),

находящегося в - -положении относительно.4фосфонатной группы

С £ 135.40 м.д., ?•,/ (13С-31Р) 12.5 Гц],.дополнительно

'расцепляется-иа:прогоне• в спектре-без развязки.от,пботонов •.

£1 ] (13С-Н); 194 Гц] ; оС -углеродный* атом в парвом'случаеу.г.- ■

проявляется"как.дуйдет X & 128.88 м.д.,---.Л ¿( (^С-^?) :

197 Гц 0'» во второмкак квадруплет С .(^С-Н) 6 ГцЗ

. ^ Обнаружив неожиданное образование 1,3-дитиолов,вотцх?-, ^

реакциях • мы расширили »круг изучаемых галогенацетилеиов и у ...

ввели в реакцию с.солями 1,1-этеш»шюлатов.(1а-д) метиловый .

: о^ир• бромпропиоловой кислоты. При'.проведении реакции -в спирте, .--

ацетоштрило.-'ДЛЛА, Е.'.СО при- комнатной температуре в приоутст--

-.вии одного/эквивалента уксуоной кислоты ов1аодом.40-?С$у.-

независимо .от природы л растворителя также ■ образуются только г, .:

: 2-алкилиден-4-ыетоксикарбо1ШЛ-1,3-дитиолы . (21-25). В случае ; <

:Тсоединений- (24,1 23) зафиксировано образование двух диаотерео-

меров.' \ ' '

' ; ' • ' АсОН ГЧ/ > н+-' Ей с=с(8 )2 + ВгС==СС021:в-—I Шг\ I-— '

Н=й"'аСОлЕ1;,(1д)

2 Б-

< - , " '•/• ' ..и' .

И К1= СИ "(21) ! й = СИ, Е1аС02^ (22)У й = СИ, Н1= СО.Ш^ (23) И - а, а1-- Н02 (2Ч-)< Н = Я1 = С02Ы; (25)«. - -

-Наличие.в молекулах (21-25) пятичланного I,З-датполыюго цикла определенно следует из сравнения спектров ЇП,ІР отих соединений со спектраш 1,3-ДИТИОЛОВ ДІ9,'20)., Хіічиїческие сдвиги

кольцевых протонов-Н® в: спектрах. ШР, снятых в доіітероацотоне, -наблюдаются в области 8,00-8.30;м.д. При переходе к менее полярному растворителю --дейтерохлороформу происходит значителышй V одвиг.отих сигналов в;сильные поля - 7.70-7.80 ы.д." • " ' : :

Наиболее вероятными причинами несколько ноокадшшого протекания реакцш ІД-зтендішіолатов с активированными"галогент 'ацетиленами'в указанных.условиях, ■-на наш.взгляд, являются: , I)•образование менее напряжеиного пятичлекного цикла, по сравнению с четырехчленным; 2) частичная - переподяризоцкя под влиянием-олектроноакцепторных заместителей -в и н1 • тройной связи в.".. -первичном-'продукте ипсо-замещешш галогена (как указано на V •'■ схеме),.вследствие чего атака второгонуклеофильного центра;"- 1 .направляется не на а на е^ -углеродный атом тройной ,•. 'связи. •*:'":.••■-'.

■ - Взаимодействие'соли несколько другого.по строению гешналь-ного дитиола, а именно дикалиево'й соли и . -бонз'олсульфонил- .' иминодитиоуголыюй кислоты,- с метиловым офиром бромлрошюловой кислоты приводит к образованию (Е)-1,3-датнолп (26): '

АсОН РЛ30о^ /С>| РЬ302Н=С(8~)2 + _ ВгС^СССуіо-' |1

V " 1 - - 8 СО^а

- " ... ' * "■ (26) -

-Строение соединения (26) однозначно доказано■ его ронтгено-*структурным исследованием, причем величина хиішческого.сдвига «Ту 8.30 м.д., единичного протона в споктре"ПІ.ІР: отого* соединз--ішя (дгйгороацотон) так*»' косвенно свидетельствовала о том ао. •

Реакция-этилксантогената-калия с метиловым эфиром бром-прошюловой кислоты в.присутствии эквивалента уксусной кислоты протекает с образованием акрилового эфира-(27):по следукнцой : : схеке: • - . .

ЕЬ0С321С + Вг0^СС02Ма-" [в1;0С(8)8-С^СС0^11аЗ --— ' ;

ЫвОН I ' V

I Г л 1 .. - н^ ^СО-Мв - .

ЕЪ0-0С1+/ ома -—

С02Ма-

'(27):

Реакции" солей I| 1-этещщтиолатов с другим ■активированным'-' ■ галогенацотиленом-- 1-бензоил-2-бромацетилоном - в аналогичных' условиях, в-отличие гот рассмотренных выше реакций, протекают. не так однозначно:-, наряду .с образованием '4-заыеценных 2-алксли-ден-1,3-дитиолов обнаружены изомерные 2,4-диалкилвден-1,3- ; дитяетаны. ' •

я - . , • - . АсОЙ ' ' 1 • /^^Г)

ИГС=С(3 )2 + БгС=ССОР11—вн'с=с^

СОРЬ / >,;■ ■.:■■;

' . * ' : (28-30)

+ ВЕ'С=С. .С=СНСОГЬ-

' ' (31-33) . ^ ■

Е^Н1=СН (28,31);.Е=СЯ, Е^^СО^Ь (29,32) 5 Е=й'1= СО^Ъ. (30^33) ■ При сравнении спектров Ш£Р изомошкх1,3-датиетанов и

!1,3-ДИТИ0Л0В установлено; что при съемке'спектров В ОДНОМ П ■•..'-.с

том же растворителе ( сшс1» ) сигналы экзо-метиленовых протонов

•первых наблюдаются-в существенно более сильных полях,.чем Н • •

последних.

15 . .

Реакция 1,1-этендатиолата (1а) в этаноле ц ацатонитриле приводит к. 1,3-датиолу:(28) (7.60 м.д., Н5); побочно образует-'/ ся значительное количество¡симметричного 2,4- био(бензоил- ,.; метилен)-1,3-дитиатана в виде. смеси (Е) и . ( Я )-изоыоров ■. > . (7.19 И:7.34.м.д,,::«=СН). При реакции в Л.ИА образуется смось ■ 1;3-дитиола (28) и.несимметричного 1,3-дитиетана (31) . . (7.42:М.д., ^=СН) в соотношешш 85:15. ■: >

; ' Реакция 1-бензонл-2-бромацетилена! с несимметрично заыещен-шм с1ч,1-зтендцтиолатом (16) в этаноле' дает смесь.диастереомв-. ров 1,3-дитиола (29)-и 1,3-датиетана (32)-в-соотношении 7-1:26. Соотношение образующихся продуктов, а такае их' диастереоыеров • ;; в реакционной смеси для 1,3-дитиола (29)-определяли по интенсивности скнглетов Н® (7.64 и 7,68.м.д.), а"'для 1,3-датиотана - л (32); по интенсивности ■ сшглетовчэкэо-метвш'еновых'пгогоноа : >.-; (7;32'и. 7.34^^.).. Взаимодействие 1,1-этендитиолата (1д) о. 1-бензоил-2-бромацетиленом;в этаноле* в тех же ' условиях также , >• приводит к смеси 1,3-дигиола (30) а 1,3-дитиетана (33) в соотношении 69:31.* г-' ~ ^-■'■;ЛГ"- ' .

' Таким образом, из всех изученных галогенацетиленов, !

[имеющих во втором положении, олектроноакцепторный заместитель.'м ' С..1'(0)(0к)2 , С0^.1е; сорь 3??.!при• взаимодействии с различны- ' ми-1,1-оте1Щитиолатами только в4случав'"1^бензо1ХЛ-2-бромацетиле-на реакция отчаоти протекает тривиалышм образом: за.счет ' . •двойной¿атаки: по - -углеродному атому' кратной связи с обра-^-г зовшшем; несимметрично; заплетенных 2,4-диалкшшден-1; 3-датиета- : {нов;. Основным направлением является необычное .'реагирование, / ' приводящее к образош1Шю-2-алкшшден-1^3^дитиолов.-. •

. 16 . \ . - ' •• .. ,;-4. Влияние : з а».; е с то т о л е й ~ и условий реакции ~ на ■ дихотомию.' »

■ взаимоде нствия-1.1-этендитиолатов'с активированными '-:-у : • : . 2.2-дпгалогенвинильными производными- ^~У«;'■ '■ '.',*:^- • ?■ • ^ '

• '. • Реагентами,V эквивалентными рассмотренным вше'активирован-•май галогенацетиленам в синтетическом плане;'При,реакции с> ■: • нуклео^клами, • мозхно считать 2, 2-дихлорвикильше - производные

Шкно было охждать, что 212-дигалогенв1ашльнцо производные при-Г .взатадействии с 1,1-это}щитиолатами, особенно в условиях, -

■ • когда повивается..ойоктавшыгнуклеси^шаность/реагирующее-• , нуклеофильншс центров,: будут реагировать боле о ■ традиционно ,а-именно подвергаться даойному- нуклеофилъному ипсо-заыои;ошпо " ■

- обоих-атомов галогена- с ^образованием несимметрично здкезешшх 2,4-диал1{илиден-1,3-дитЕвганов (дезауринов). . '. ■ .. -::.. : " ■'.: •; ■ 1/л. исследовали.реакции 2,2-дихлорвишш.ных производных■. •■,: ш.прпмеоо взаимодействия 1,1-этевдитиолатов:с 2,2-дихлорвшшл-,. фенилсульфоном, метиловым,эфиром 2,2-дихлоракриловой кислоты,-: 2,2-дахлорметил(<^ш1Л)кетонамн; ¡реакции.-проводили'в спиртах,,:: •; оцетонитрпле,. ДМСО и ЛША при комнатной - температуре. .. , . ; " > • * '-.При. взаимодействии. 2,2-дихлорвинилфенилсульфона с -1,1- .*-• : отендитполатами. (1а,б) о выходами порядка ,50$ образуются .: ;. только.соответствующие 1,3-датиолы (34^ 35): ; : , ' л'".. : "

Н(НС)С=С(3~)2 + СІ^СгСНБО^Ь.-— Н(1ТС)С=С^. ^

' , 8 ' Ш (34); С02ЕІ; (3£> •

• - Реакция метилового эфира 2,2-дихлоракриловой кислоты в ' :,:ивтаноле о 1,1-этевдитио латом (1а) наряду с -1,3-дитколом (21).-

(выход 29$) приводит к образования 1,3-дитиола (36) (выход ■■16Й);.1,3-дитиол (21) в смеси метанол-ацотонитрил в точенно ■ 24 ч при комнатной температуре в присутствии 1,1-этендитиола-та (1а) как катализатора превращается в-соединение (36).

. МеОН : /Sv7i '■-; ■

(N0)2C=C(S"")2 + ClgCaCHCO^Ia г-— (W0)2C=C^ Jl +

- (Ia) , (21)

* (нс)[ив0(ни)с]с=с^ Jl

(36) 3 C02KO * i ;.

.. С другой стороны, 2,2-дихлоршпшлкотонн реагируют с 1,1-этендитиолатами в зависимости от условий роайщш ■(природы •растворителя) и характера замаститоло$го образованием как 'г 1,3-ДИТИОЛОВ, так И Г,3-дитиетшюв. ' л У--.'. Vv

, При взашодойствии 2,2-дихлорвшилфеншжетона о 1,1-этен- • дитиолатами становится заметной побочная реакция, ведущая к образованию 2,4-чЗис(бензо1шлет11Лвн)-1,3-дцтиотш1у. Этот 1,3-дитиотан был выделен как основной продукт, при проведении -■реакции 1,1-этевдктиолата (1а) с 2,2-д1клорвшшлфоиЕлкето1юм в этаноле и ацетонитриле. При использовании,¿¡.ЮО или как ■. .растворителей в-реакции из реакционной1смеси выделен несиммет-; ричный 1,3-дитиетан (31),'

.RK'1C=C(S~)2 + Cl2C=CHC0R2.— . ■—RR'OC^ 0 : - +

. ,, ' , - - '■': S .-COR2 .•'•'.':'

(1а,б,д) .;■ - • ■■ г

(23-30, 37-39) .V

л ' ■-,; .'■ .-V-7 ■./'•■ •

+ RH 'C=GV .C^CiiCüir , '

- . ■:'/•.v-.-;«-л:- \;' ■■/—;, .-л

(31-33, 40-42) : •"'••"'.

H2=Hi, R=K'1=CM (2a,31); RaCN.It^COgEt (29,32)5RsR^COgKt (30,33)

R=RWl (37,40); R^CII,R1-C02Et-(30,4.1)^ R^R^CO^t (39,42)

• 18 ■ -

При взаимодействии 1,1-этевдитиолата (16)-с 2,2-дихлор- • виїшлфеїшлкетоном образуются 1,3-дитиол (29) и 1,3-дитиетан.. . (32) в виде смеси-(Е) и ( 2)-изомеров. Суммарное соотношение пгодуктов в зависимости от используемого в реакцші растворите-, ля -(этанол, ацетонптрил, Д.1С0 ц; Д.12А)составило 53:47, 15:85, 40:60 и 50:50 соответственно. Для этих же.растворителей при реакции с І,І-зтеддиті:олатом (Ід)- наблюдали^примерно такое же соотшшоние І,37дитшла (30) и І,3-дитие"тана':(33) в реакционных .смссях: ПО:40, 13:87, -14:56 и 53:47. " .'

Отмеченная дихотомия реагирования I Д-этовдитиолатов ' наблюдалась такяе при реакции с 2,2-дйхлорвинштеталкетоном. ■ Установлено, что-взаимодействие'с 1,1-этендитиолатсм (Іа) в.•■..■-■'.. этаноло и ацетонитриле■ протекает,наиболее гладко, приводя к •. о бра зовашго 1,3-дитиола (37), который выделили с выходом 72 и • 31% соответственно. В,то время,как;в•таких;диполярных апротон- ■ ных 'растворителях."как Д.Ю0 и ВЙА образуются: смеси изомерных ■' соединений (37) ; И: (40): в соотношошш;7:3 и; 6.5:3.5 : (по данным .? ГН.ТР) - ¡качественно близкие -результаты были получены и.прл ;... -; • изучении реакции' 2,2-дихлорвишїлметилкетога с I1-этендиткола-' том (Ід). Прш проведеіши реакции в; этаноле идентифицировано г - • только 1,3-дитиол (39), а в: аца то нитриле ЛДОО и да^А' получены,; смеси изомерішх соединений (39) и .(42) в соотношении Р:4, 5:5; ,-и ,3.5:6.5 соответственно.

' < ■ Для однозначного отнесения г.олучешшх соединений к, структурам .I,3-дитиола.и І,3-дитиетана строеіше;4-ацетил-2-дициано-'. метилен-1,3-дитиола (37)' и изомерного 2-ацетошшіден-4-ди-■.--." цианометилен-1,3-дитиетана (40)■как•реперныхсоединений доказано рентгеноструктурным исследованием*.,:-'.■,'■ V' • ■ • »

. Для всех изученных 2,2-дихлорвинильных производашх основное' направление реакции связано с образованием I,3-дитиолов, и только'в случае таких заместителей как ацетил и бензоил отчасти происходит двойное нуклеоузиьное ипсо-замещешю обоих атомов галогона с образованием лесиммотрично замещешшх 2,4-•диаш<шшдв1!сГ,'3-дитиетанов. Возможноэто' может-быть объяснено тем, -что'ацильные. заместители обладают * наибольшей активирующей ' способностью в реакциях бимолекулярного.нуклеобильного' заыеще- \ шя у винилыюго-центра ( Бд. Vin ").. Точная-оценка реакционНОЙ способности 2,2-ДИХЛОрВШШЛЪНЫХ: производных В ЗаВИСИМОСТИ V' от характера олектроноакцепторного заместителя затруднительна из-за отсутствия'универсального рада активирующей способности ■ групп." , •• t . ■

При взаимодействии 1,1-этендитиолатов,Ь'.2,2-дшслорвшшл-метилкетоном.набдвдается определешшя симбатность меаду соотношениями донорных : ( Ш. ) и акцепторных . ( . АН ") чисел раствори- ' .телей ( Ш/AN ) и соотношещцйя! образукяцпхея 1;3-дитколов • (37,* 39) И:1,3-шщ1етанов.(4С^ '12).;При переходе'от этанола к ;ацетонитрилу, а затем к диполяришл апротоиншл растворителшл .."■• . дао и ДуЩ начинает наблюдаться о бразование 1,3-дитиетанов в -возрастающих количествах. С другой'стороны.Ув' случае 2,2-дихлор-винилфещишетона при взаимодействии с 1,1-этендитиолатами .■соотношение, образующихся 1,3-дитиетанов н 1,3-дитиолов резко возрастает при-проведении реакции в ацетонитриле,, в то время 'как в остальных растворителях соотношение-составляет примерно; 1:1. - . .

20 " ' . " .'виводі . - V ,

1. 1-,1-Этоццптлолагы реагируют с двазды. активированными аде ги-. . лонами (о;|лрал:и; ацетллевдикарооновой кислота) по схеме -. У , і.- двойного".нуклеодлільшго присоединения по. двум, сосадним

атомам углерода.тройной.,связи о образованием-циклических '-,■--: - лпродуктов - 4,5-дизамзщетшх; 2-ашшлвден-І,3-дит;ю лаков.

2. :Взаішодс1'сгвло 1,1-этендитиолатоа с 'шнозамоченішма: ацотилз-'--•ьнамй'(оСарамл прошголовой кислоты),приводах.к: образованию

ациклических. про^кгов:.: эмиров ;4,6-дцтиа-5-і.!бткленнонадиен-.

- 2,7-дковоіі кислоти іш: солей оС -коркаптодакішисульїі'.щов ->'.г в зависимости от соотношения и, порядка;прибавленая реагенТОВ. , ' .

3. Наіяено, і что; І, 1-этевдитиолаты реагируют с .активированными *. галогенацатилвіюки Н1є<3н=с-А 'по схемо ипсо-замещения

..-г-галогена: на первой стадии реакции с- последующей атакой: второ • і -го нуіслоофильного -центра НО ПО , уЗ - в соответствии с поля-.рлзацией тройной связи под влиянием .заместителя А;; а:ііеожи--■ - данно по оС, -углеродному атому , с образованием.' 4-замещенных. і 2-алкллзден-1,3-дитколол.

4.- Исследована, дихотомия;взаимодействия-1,1-этендитколатов с • ■:' 2;2-дихлорвинильнши производными С^СмСН-А - синтетическими

■ эквивалентами Нієс^с-А. .по отношению к -нуклеофилам,- -Только /В случае ацильных заместителей (А«='ацетил,; бензоил) 1,1- .!; отевдитиолаты отчасти*реагируют.тривиальным образом,. давая-/:

- несимметричные .2,4-даалкилиден-Г,3-дитиетаны- (впервые ■- > « у} ! описашшо в нашей работе); основным* направлением -реакции...■> „ является образование • 4-замеценнш: 2-алкклзден-І ¿3-дитлолов". •• Изучено влияние; природы растворлтоля и характера. за\:осгито- .

лей в походных реагентах на протекание реакции. • В результате испытаний-на биологическую активность установлено; что 2-0ензошй1етилен-4-дицианометнлен-1,3-дитиетан и 2-ацетилмотилвн-Ч,5-дашотоксикар0о:шл-1,3-дитиолин*оСладлот фунгицидной активностью против мучнистой росы огурцов, фито-фтороза томатов, серой гшиш бобов С' подавления порядка 61%!); :2-ди1Д1Ш10метнлоц-4-Ш1ано-Т,3-дитиолан обладает фунгицидной " а; активностью против мучнистой росы, огурцов, серой гнили бобов и мицелия фитопатогенного гриба' Rhizoctonia oolaai {% подавления 80-95^); 2-нитрометилон-4-метоксш{арбонил-1,3-дитиол обладает активностью.против сорой гнили бобов' {% подавления - 8ЦЙ)# 1

2-цианоэтоксикарбонилметилен-4-метоксикарбонил-1,3-дитиол • обладает выраженной акарицидной активностью против обыкновенного-паутинного клеща {% подавления- - üü^j; 2-ди1дашюмотилен- ',/

,4-фенилсульфонил-1,3-дитиол проявляет высокую активность (на уровне эталона) в отношении мицелия фитопатогэнных грибов • Rhizoctonia eolanl, Helmiatiiocporium oativam, ¿usariu^;. ; gramineanui, Sclerotinia:sclerotiorum ; ,метиловый Эфир (J? )-

3-метокси-2-(этокситиокарбонилтио)акриловой' кислоты ''проявляет/?, также высокую активность (на уровне «талона) в отношении мицелия фитопатогенных грибов л Rhizoctonia oolaai, -Aoporgillua nigor, , . -• -■• ■ -V - - _ ■'.'•'

Основное содержание-диссертации изложено в следуидкх работах: ".',' •дрозд•-Bill.-,%'Вязгин>А.0.,>Комарова''E.H. йштез'фунгицидов и . . лекарственных" препаратов- на основе реакции' анионного:[З-röJ-'-'•.; циклощмсоедашеншх- I,З-дитиаоллильних систем // Язвестия ТСХА,- 19315. - Вып." Ь.~ С. 147-149,- /•'^/■V'v''-'*•- ? t' Дрозд В.Н., шзгин A.C., Комарова/E.H. 1:,3->31Тиоланц при езаимодействни ге:.глнальных дитиолов с шстивированнымл' ацоти- >'i

ленамя// КОрХ,- 1986.- Т.22,вып,11.- С.2443-2448.

3, Молекулярная структура 2-вданометилен-транс-4,5-диметоксикарбо .. ;ш1Л-1,3-дитиолана/ Юфит' Д.С.', Стручков KLT;.-Комарова E.H.,- <

Ечзгин A.C., дрозд В.Н.// 1ЮрХ.- 1986,- Т;22,вкп.И. - ' -С. 2418-2451. : ■ • ■

4." Дрозд В.Н.,, Комарова-E.H.Гарибина В;А. ' Взаимодействие хлор- = ацотплонфосфонатов • с - солями винилидондитиолов// Ы)рХ.\ -, ■ ■ 1987. - Т.23,вып.II. - С. 2*467-2468.

5.. дрозд В.Н.Комарова E.H. ..Взаимодействие ß ,/3-дихлорвинил-'v-метллкетона с солями винилпдендитиолов//; М)рХ.- 1988. -■ .. . г. , Т.24,вып.8. - С. 1773-1774. • - ' _

6. Неожиданное образование пятичлонных• 1,3-дитиолов при взаимо-.

. - действии- геминальных да.1вркаптан9в с- активированными- галоген-■ .ацотилономл/.Комарова-E.H., Юфит'Д.О.» Стручков Ю.Т.,-, v,,,.v Дрозд B.II.// Н)рХ.- 1989.-T.25,вып.7. -С. I5I2-I5I9.

7. Дрозд В.Н. »Комарова. Дрисоеданение*.гемииальншс. датиодов .'¿-•-по кратным."связям: синтез.1,3-дитиолов и 1,3-дитиетснов//::л-

• Тозлсы доклада.на Всесоюзном совещания по хишл и применению:*; органических""соединений'.серы.т-Казань.- 1987; - С. ДО.;, ■ ; •

8. дрозд.В.Н; .. Комарова. E.H.,'Вязгш А.С.:.Винилвдендптлолы,как:';.-

•. спнтоны при получении-серосодержащих,гетероциклов//-Тезисы ■ ' = ; - • ХУ11 Всесоюзной конференции : '-'Синтез и реакционная способность ' ."•/•••¡органических ."соединений/ серы?*-' .Тбилиси;- .-1989*-- С;.-. 281*.ул • ?

9. Решение О.'внцаче А.с;-;СССР от 28;09.87. до заявке J&,-4309849.-- Способ получения ■ эфиров 4,6-датиа-5-метиленнонадиен-2,7-диовой. ■ кислота/ В.Н.Дрозд, чА.С;Бязиш,:.Е.Н.К0марова*.- .v.-rij.

Л-34131 20.06.89 г. Объем 17а п. л. Заказ 1678. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно